Ở điều kiện bình thường nguyên tử không thu và cũng không phát năng lượng. Nhưng khi nguyên tử tồn tại ở trạng thái hơi tự do, bị kích thích bằng chùm tia đơn sắc có năng lượng và bước sóng phù hợp, (được tạo bởi một loại đèn riêng cho mỗi nguyên tố kim loại) thì chúng sẽ hấp thụ năng lượng của ánh sáng và sinh ra một loại phổ là phổ hấp thụ nguyên tử (AAS) của nguyên tố đó [3,5]. Do đó muốn thực hiện phép đo phổ hấp thụ nguyên tử của một nguyên tố cần phải thực hiện các quá trình sau:
1. Chọn các điều kiện và một loại trang bị phù hợp để chuyển mẫu phân tích từ trạng thái ban đầu (rắn hay dung dịch) thành trạng thái hơi của các nguyên tử tự do. Đó chính là quá trình hoá hơi và nguyên tử hoá mẫu.
2. Chiếu chùm tia bức xạ đặc trưng của nguyên tố cần phân tích qua đám hơi nguyên tử tự do vừa tạo ở trên. Các nguyên tử của nguyên tố cần xác định trong đám hơi sẽ hấp thụ những tia bức xạ nhất định và tạo ra phổ hấp thụ của nó.
3. Tiếp đó, nhờ một hệ thống máy quang phổ người ta thu toàn bộ chùm sáng, phân ly và chọn một vạch phổ hấp thụ của nguyên tố cần phân tích để đo cường độ của nó. Cường độ đó chính là tín hiệu hấp thụ. Trong một giới hạn nồng độ nhất định của nồng độ C, giá trị cường độ này phụ thuộc tuyến tính vào nồng độ C của nguyên tố ở trong mẫu phân tích.
Theo định luật Buger - Lamber - Beer: khi chùm tia sáng đơn sắc có cường độ Io được chiếu vào môi trường hấp thụ có độ dài l (cm) chứa No
nguyên tử, sau khi ra khỏi môi trường còn lại cường độ I, thì cường độ của một vạch phổ hấp thụ là:
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
29
D = log (Io/I ) = 2,303Kg .l .No Trong đó - D là cường độ hấp thụ của một vạch phổ.
- Kg là hằng số, được gọi là hệ số hấp thụ, phụ thuộc l.
Số nguyên tử No có quan hệ với nồng độ (C) của nguyên tố trong mẫu theo biểu thức :
No = ki .Cb
Với ki là hằng số thực nghiệm, phụ thuộc vào tất cả các điều kiện hoá hơi và nguyên tử hoá mẫu nhất định đối với một hệ thống máy AAS và với các điều kiện đã chọn cho mỗi phép đo
b: là hằng số bản chất được quyết định bởi bản chất mỗi loại nguyên tử và nồng độ của nó trong mẫu. Trong mọi điều kiện ta đều có.
0 < b ≤ 1 Từ trên suy ra: D = a . Cb (*)
Đây là phương trình cơ sở của phép định lượng các nguyên tố theo phổ hấp thụ nguyên tử. Đường quan hệ D - C theo phương trình (*) có 2 miền ứng với b = 1 và b < 1. Khi b = 1 quan hệ D - C là tuyến tính, trong phân tích người ta sử dụng đoạn này làm đường chuẩn, nồng độ chất nghiên cứu cần nằm trong khoảng này[3,5].
